DE102006020075B4

DE102006020075B4 - Process for manufacturing a corrosion-resistant rolling bearing and corrosion-resistant rolling bearing

Info

Publication number: DE102006020075B4
Application number: DE102006020075.6A
Authority: DE
Inventors: Frank Jauernig; Carsten Merklein
Original assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2006-04-29
Filing date: 2006-04-29
Publication date: 2023-05-04
Anticipated expiration: 2026-04-30
Also published as: DE102006020075A1

Abstract

Verfahren zur Herstellung eines korrosionsbeständigen Wälzlagers (1) bestehend aus mehreren Wälzkörpern (5) sowie mehreren weiteren Wälzlagerelementen umfassend einen diese aufnehmenden Käfig (6), sowie wenigstens ein Bauteil (2), auf dem die Wälzkörper (5) laufen, wobei die Wälzkörper (5) und weiteren Wälzlagerelemente zur Bildung des Wälzlager (1) zusammengebaut werden und anschließend das gesamte Wälzlager (1) thermisch gehärtet wird, wobei der Käfig (6) derart ausgewählt wird, dass dieser aus einem austenitischen Stahl enthaltend weniger als 0,35% C und mindestens 12 % Cr gebildet ist, wobei die Wälzkörper derart ausgewählt werden, dass diese aus einem ferritischen Stahl enthaltend mindestens 0,5 % C und mindestens 13 % Cr gebildet sind, wobei weiterhin das wenigstens eine Bauteil (2) derart ausgewählt wird, dass dieses aus einem ferritischen Stahl enthaltend weniger als 0,35 % C und mindestens 12 % Cr gebildet ist.Method for producing a corrosion-resistant rolling bearing (1) consisting of a plurality of rolling bodies (5) and a number of other rolling bearing elements, comprising a cage (6) which accommodates them, and at least one component (2) on which the rolling bodies (5) run, the rolling bodies ( 5) and other rolling bearing elements are assembled to form the rolling bearing (1) and then the entire rolling bearing (1) is thermally hardened, the cage (6) being selected in such a way that it is made of an austenitic steel containing less than 0.35% C and at least 12% Cr is formed, the rolling bodies being selected in such a way that they are formed from a ferritic steel containing at least 0.5% C and at least 13% Cr, the at least one component (2) also being selected in such a way that this is formed from a ferritic steel containing less than 0.35% C and at least 12% Cr.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines korrosionsbeständigen Wälzlagers bestehend aus mehreren Wälzkörpern sowie mehreren weiteren Wälzlagerelementen umfassend einen diese aufnehmenden Käfig sowie wenigstens ein Bauteil, auf dem die Wälzkörper laufen. Die Erfindung betrifft weiterhin ein korrosionsbeständiges Wälzlager.The invention relates to a method for producing a corrosion-resistant rolling bearing consisting of a plurality of rolling bodies and a number of other rolling bearing elements, comprising a cage that accommodates them and at least one component on which the rolling bodies run. The invention further relates to a corrosion-resistant roller bearing.

Um die Korrosionsbeständigkeit eines Wälzlagers sicherzustellen, werden sämtliche Wälzlagerbauteile, also Wälzkörper sowie weitere Wälzlagerelemente wie Käfig oder Laufringe etc. aus einem korrosionsbeständigem Stahl hergestellt. Üblicherweise weisen korrosionsbeständige Stähle einen Chromgehalt von mindestens 13 % auf, aus Gründen der Härtbarkeit enthalten sie mindestens 0,35 % C. Bei diesen Werkstoffen lassen sich Härten im Bereich von mindestens 56 HRC bei ausreichender Korrosionsbeständigkeit einstellen. Die Beständigkeit im Salzsprühnebeltest nach DIN 50021 liegt dabei beispielsweise für den Werkstoff X46Cr13 bei ca. 6 Stunden, für den Werkstoff X105CrMo17 bei ca. 50 Stunden im gehärteten Zustand. Da die Korrosionsbeständigkeit im Wesentlichen durch das freie, gelöste Chrom, das also nicht in Form von Karbiden ausgeschieden ist, bestimmt wird, ist bei den beschriebenen Werkstoffen bei der Wärmebehandlung sicherzustellen, dass keine ungewünschte Herabsetzung der Korrosionsbeständigkeit zum Beispiel durch die Belegung der Korngrenzen mit Chromkarbiden erfolgt, dass also das gelöste Chrom nicht in Karbidform gebunden wird. Dieses Phänomen wird durch hohe Cr-Gehalte begünstigt.In order to ensure the corrosion resistance of a rolling bearing, all rolling bearing components, i.e. rolling elements and other rolling bearing elements such as cages or races, etc. are made of corrosion-resistant steel. Corrosion-resistant steels usually have a chromium content of at least 13%, for reasons of hardenability they contain at least 0.35% C. With these materials, hardnesses in the range of at least 56 HRC can be set with sufficient corrosion resistance. The resistance in the salt spray test according to DIN 50021, for example, is approx. 6 hours for the material X46Cr13 and approx. 50 hours for the material X105CrMo17 in the hardened state. Since the corrosion resistance is essentially determined by the free, dissolved chromium, which is not precipitated in the form of carbides, it must be ensured with the materials described during heat treatment that there is no undesired reduction in corrosion resistance, for example due to the grain boundaries being covered with chromium carbides takes place so that the dissolved chromium is not bound in carbide form. This phenomenon is favored by high Cr contents.

Aus der nachveröffentlichten deutschen Patentveröffentlichung DE 10 2004 048 172 A1 ist ein zur Herstellung eines Wälzlagerbauteils verwendbarer Stahl mit niedrigem C-Gehalt von weniger als 0,35 % und moderatem Cr-Gehalt von nur mindestens 12 % bekannt, der einer Stickstoffanreicherung unterzogen wird. Dabei wird die Stickstoffanreicherung der Gestalt durchgeführt, dass vor der Eindiffusion von Stickstoff der Kohlenstoff und das Chrom bereits in Lösung gebracht werden und beim Abschrecken eine Ausscheidung von Karbiden und Nitriden unterdrückt wird, wodurch einerseits eine hohe Härte aufgrund von Gitterverspannungen sowie andererseits eine hohe Korrosionsbeständigkeit durch die vollständige Lösung von Kohlenstoff, Stickstoff und Chrom gewährleistet wird.From the post-published German patent publication DE 10 2004 048 172 A1 a steel with a low C content of less than 0.35% and a moderate Cr content of only at least 12%, which can be used for the production of a rolling bearing component, is known and is subjected to nitrogen enrichment. The nitrogen enrichment is carried out in such a way that the carbon and chromium are already dissolved before the nitrogen is diffused in and precipitation of carbides and nitrides is suppressed during quenching, which on the one hand results in high hardness due to lattice strains and on the other hand in high corrosion resistance complete dissolution of carbon, nitrogen and chromium is ensured.

Wird das Bauteil nach der Durchführung einer Behandlung der beschriebenen Art jedoch über eine kritische Temperatur hinweg erwärmt, wird diese Eigenschaft vollständig zunichte gemacht, die Korrosionsbeständigkeit wird infolge der gegebenen Karbid- und Nitridausscheidung wieder beeinträchtigt beziehungsweise geht vollständig zurück. Die kritische Temperatur beginnt ab ca. 400° C. Eine solche nachträgliche Temperaturbehandlung findet stets dann statt, wenn ein vormals gehärtetes Bauteil zu verformen ist, beispielsweise um einen Bördelrand herzustellen. Zur Einstellung der Bördelfähigkeit sind beispielsweise Härten von weniger als 400HV einzustellen, was erst durch Anlassen, gegebenenfalls auch nur lokal, bei einer Temperatur > 600° C ermöglicht wird. Derartig behandelte Teile (induktiv angelassen und gebördelt) zeigen im Salzsprühnebeltest nach DIN 50021 im Bereich der wärmebeeinflussten Zone bereits nach 24 Stunden einen starke Rotrost, während die nicht induktiv angelassenen Teile auch nach 1000 Stunden ohne Befund bleiben.However, if the component is heated above a critical temperature after a treatment of the type described has been carried out, this property is completely destroyed, and the corrosion resistance is again impaired or completely reduced as a result of the given carbide and nitride precipitation. The critical temperature begins at about 400° C. Such a subsequent temperature treatment always takes place when a previously hardened component has to be deformed, for example to produce a flanged edge. For example, to set the flanging capability, hardnesses of less than 400HV must be set, which is only made possible by tempering, if necessary only locally, at a temperature > 600°C. Parts treated in this way (inductively tempered and flanged) show severe red rust in the heat-affected zone in the salt spray test according to DIN 50021 after just 24 hours, while the non-inductively tempered parts remain without findings even after 1000 hours.

Bei der Herstellung von Wälzlagern bleibt es häufig nicht aus, eben solche Temperaturschritte nach dem eigentlichen Härteschritt nochmals durchzuführen, um die Montagefähigkeit der einzelnen Bauteile zu gewährleisten beziehungsweise die Endmontage durchzuführen.In the manufacture of rolling bearings, it is often necessary to carry out such temperature steps again after the actual hardening step in order to ensure that the individual components can be assembled or to carry out the final assembly.

Die DE 195 28 506 A1 offenbart ein Wälzlager mit einem Käfig aus einem nichthärtbaren Werkstoff. Bei einer Komplett- oder Geamthärtung eines solchen Lagers wird dadurch eine Durchhärtung der Käfige vermieden.The DE 195 28 506 A1 discloses a rolling bearing with a cage made of a non-hardenable material. In the case of a complete or total hardening of such a bearing, this avoids through-hardening of the cages.

Die DE 100 12 350 A1 beschreibt ein Wälzlager mit einem feststehenden Laufring aus Stahl, der 0,35 bis 0,55 Gew.-% C, 11,0 bis 17,0 Gew.-% Cr, 0,05 bis weniger als 0,2 Gew.-% N und als Rest Fe neben unvermeidlichen Komponenten aufweist.The DE 100 12 350 A1 describes a rolling bearing with a fixed race made of steel containing 0.35 to 0.55% by weight C, 11.0 to 17.0% by weight Cr, 0.05 to less than 0.2% by weight N and the remainder Fe in addition to unavoidable components.

Der Erfindung liegt damit das Problem zugrunde, ein Verfahren anzugeben, das die Herstellung eines vollständig gehärteten Wälzlagers unter Vermeidung der eingangs genannten Probleme ermöglicht.The invention is therefore based on the problem of specifying a method which makes it possible to produce a fully hardened roller bearing while avoiding the problems mentioned at the outset.

Zur Lösung dieses Problems ist erfindungsgemäß ein Verfahren zu Herstellung eines korrosionsbeständigen Wälzlagers bestehend aus mehreren Wälzkörpern sowie mehreren weiteren Wälzlagerelementen umfassend einen diese aufnehmenden Käfig, sowie wenigstens ein Bauteil, auf dem die Wälzkörper laufen, wobei die Wälzkörper und weiteren Wälzlagerelemente zur Bildung des Wälzlagers zusammengebaut und anschließend das gesamte Wälzlager thermisch gehärtet wird, wobei der Käfig derart ausgewählt wird, dass dieser aus einem austenitischen Stahl enthaltend weniger als 0,35% C und mindestens 12 % Cr gebildet ist, wobei die Wälzkörper derart ausgewählt werden, dass diese aus einem ferritischen Stahl enthaltend mindestens 0,5 % C und mindestens 13 % Cr gebildet sind, und wobei weiterhin das wenigstens eine Bauteil derart ausgewählt wird, dass dieses aus einem ferritischen Stahl enthaltend weniger als 0,35 % C und mindestens 12 % Cr gebildet ist.To solve this problem, the invention provides a method for producing a corrosion-resistant rolling bearing consisting of a plurality of rolling elements and a number of other rolling bearing elements, including a cage that accommodates them, and at least one component on which the rolling elements run, the rolling elements and other rolling bearing elements being assembled to form the rolling bearing and then the entire rolling bearing is thermally hardened, the cage being selected such that it is formed from an austenitic steel containing less than 0.35% C and at least 12% Cr, the rolling elements being selected such that they are made from a ferritic steel containing at least 0.5% C and at least 13% Cr are formed, and further wherein the at least one component is selected such that this from a ferritic steel containing less than 0.35% C and at least 12% Cr.

Die Erfindung basiert auf der Grundüberlegung, das Wälzlager zunächst aus noch nicht abschließend gehärteten Bauteilen vollständig zusammenzubauen, die Teile also zu einer unverlierbaren Einheit zu verbauen und damit auch sämtliche erforderlichen Deformationen eines oder mehrerer Wälzlagerbauteile vorzunehmen, was möglich ist, nachdem sich diese Bauteile noch im ungehärteten Zustand befinden. Erst danach wird das fertig gestellte Wälzlager einer Gesamthärtung unterworfen, also durchgehärtet, worunter letztlich in bekannter Weise die Erzielung eines im Wesentlichen gleichmäßigen martensitischen Gefüges über den gesamten Querschnitt zu verstehen ist. Dies hat den Vorteil, dass auch über den gesamten Querschnitt des Bauteils die gleiche Härte vorhanden ist. Durch die Härtung des Lagers in seiner Gesamtheit erfahren somit alle Lagerbauteile die gleiche Behandlung, weshalb geometrische Verzüge weitestgehend minimiert werden können. Ein solches Verfahren ist dem Grunde nach aus DE 197 11 389 A1 bekannt.The invention is based on the basic idea of first assembling the roller bearing completely from components that have not yet been finally hardened, i.e. to build the parts into a captive unit and thus also to carry out all the necessary deformations of one or more roller bearing components, which is possible after these components are still in are in an unhardened state. Only then is the finished roller bearing subjected to overall hardening, ie hardened through, which ultimately means, in a known manner, the achievement of a substantially uniform martensitic structure over the entire cross section. This has the advantage that the hardness is the same over the entire cross section of the component. Due to the hardening of the bearing as a whole, all bearing components are treated in the same way, which is why geometric distortions can be minimized as far as possible. Such a procedure is fundamentally over DE 197 11 389 A1 known.

Anders als dort beschrieben werden beim erfindungsgemäßen Verfahren jedoch Bauteile verwendet, die aus unterschiedlichen nichtrostenden Werkstoffen bestehen. Denn erfindungsgemäß bestehen die Wälzkörper aus einem anderen nichtrostenden Werkstoff als die weiteren Wälzlagerelemente, insbesondere Käfig und das oder die beiden die Laufflächen aufweisenden Bauteile, beispielsweise in Form von entsprechenden Lagerringen. Denn es hat sich herausgestellt, dass es aus tribologischer Sicht zweckmäßig ist, unterschiedliche Werkstoffe beziehungsweise Materialien zu verwenden, da hierdurch die Neigung zu einem adhäsiven Verschleiß, mithin also einer Kaltverschweißung der aufeinander abwälzenden Teile, vornehmlich Wälzkörper und Laufflächen vermieden wird. Die Neigung zum adhäsiven Verschleiß ist bei Verwendung des gleichen Werkstoffs für die aufeinander wälzenden Bauteile sehr hoch, so dass die Lebensdauer des Lagers durch das erfindungsgemäße Verfahren deutlich verlängert werden kann.Unlike what is described there, however, components made of different non-rusting materials are used in the method according to the invention. Because according to the invention, the rolling elements consist of a different rustproof material than the other rolling bearing elements, in particular the cage and the one or two components having the running surfaces, for example in the form of corresponding bearing rings. Because it has been found that from a tribological point of view it is expedient to use different materials, since this avoids the tendency to adhesive wear, i.e. cold welding of the parts rolling on one another, primarily rolling elements and running surfaces. The tendency to adhesive wear is very high when the same material is used for the components rolling on one another, so that the service life of the bearing can be significantly extended by the method according to the invention.

Das Wälzlager selbst wird bevorzugt bei einer Austenitisierungstemperatur zwischen 1000 - 1200° C und einem Stickstoffdruck von 0,1 - 3 bar mit anschließender Abschreckung gehärtet. Gegebenenfalls erfolgt nachfolgend noch eine Tieftemperaturbehandlung und ein Anlassschritt. Grundsätzlich können hiermit Oberflächenhärten von mindestens 58 HRC erreicht werden.The roller bearing itself is preferably hardened at an austenitizing temperature between 1000 - 1200° C. and a nitrogen pressure of 0.1 - 3 bar with subsequent quenching. If necessary, a low-temperature treatment and a tempering step then follow. In principle, surface hardnesses of at least 58 HRC can be achieved with this.

Die verwendeten Wälzkörper bestehen aus einem Stahl enthaltend mindestens 0,5 % C und mindestens 13 % Cr. Die Legierung von Chrom zu mindestens 13 % gewährleistet seine Korrosionsbeständigkeit. Die Stickstoffanreicherung in der Randzone der Wälzkörper ist zu vermeiden, um die Adhäsion zu verringern. Die Härtbarkeit ist durch den hohen Kohlenstoffgehalt von mindestens 0,5 % gewährleistet.The rolling elements used consist of a steel containing at least 0.5% C and at least 13% Cr. The alloying of chromium at least 13% ensures its resistance to corrosion. The accumulation of nitrogen in the edge zone of the rolling elements should be avoided in order to reduce adhesion. The hardenability is guaranteed by the high carbon content of at least 0.5%.

Demgegenüber bestehen die verwendeten weiteren Wälzlagerelemente aus einem nichtrostenden Stahl enthaltend weniger als 0,35 % C und mindestens 12 % Cr, wobei zusätzlich Mo oder Mo und Mn als Legierungsbestandteile bis maximal 1 % enthalten sein können. Der Käfig und der oder die Lagerringe bestehen also bevorzugt aus einem Material, wie es aus der nachveröffentlichten deutschen Patentanmeldung DE 10 2004 048 172 A1 bekannt ist. Das heißt, auch hier kommt ein Material zum Einsatz, welches gegenüber der einleitend beschriebenen Härtebehandlung und der nachfolgenden Anlassbehandlung weitgehend invariant ist. Es ergeben sich bei den üblich verwendeten Härteverfahren keine Auswirkungen auf die Korrosionsbeständigkeit.In contrast, the other roller bearing elements used consist of a stainless steel containing less than 0.35% C and at least 12% Cr, with Mo or Mo and Mn as alloying components being able to contain up to a maximum of 1%. The cage and the one or more bearing rings are therefore preferably made of a material such as that described in the subsequently published German patent application DE 10 2004 048 172 A1 is known. This means that a material is also used here that is largely invariant to the hardening treatment described in the introduction and the subsequent tempering treatment. The usual hardening processes have no effect on the corrosion resistance.

Die verwendeten Wälzkörper und das oder die, die Laufflächen aufweisenden Bauteile können entweder aus ferritischem oder austenitischem Stahl bestehen, während der verwendete Käfig aus einem austenitischem Stahl besteht. Das heißt, die Wälzkörper bestehen aus einem ferritischem Stahl enthaltend mindestens 0,5 % C und mindestens 13 % Cr, das oder die, die Laufflächen aufweisenden Bauteile, also die Lagerringe, bestehen aus einem ferritischem Stahl enthaltend weniger als 0,35 % C und mindestens 12 % Cr, während der Käfig aus einem austenitischem Stahl enthaltend weniger als 0,35 % C und mindestens 12 % Cr besteht.The rolling elements used and the one or more components having the running surfaces can be made of either ferritic or austenitic steel, while the cage used is made of austenitic steel. This means that the rolling elements consist of a ferritic steel containing at least 0.5% C and at least 13% Cr, the component(s) that have the running surfaces, i.e. the bearing rings, consist of a ferritic steel containing less than 0.35% C and at least 12% Cr, while the cage is made of an austenitic steel containing less than 0.35% C and at least 12% Cr.

Dabei können das oder die verwendeten, die Laufflächen aufweisenden Bauteile aus einem Kaltband, insbesondere einem ferritischen Kaltband bestehen. Auch der Käfig kann aus einem Kaltband bestehen, hier jedoch insbesondere aus einem austenitischen Kaltband.The component or components used, which have the running surfaces, can consist of a cold strip, in particular a ferritic cold strip. The cage can also consist of a cold strip, but in this case in particular of an austenitic cold strip.

Zur Vermeidung einer gegebenenfalls unerwünschten Anreicherung von Stickstoff in der Randschicht ist der verwendete Käfig bevorzugt mit einer, eine N-Diffusion behindernden Oberflächenbeschichtung versehen. Geeignet sind hierfür eine galvanische Ni-Schicht oder eine Plattierung, wobei diese Aufzählung nur exemplarisch ist. Grundsätzlich sind alle Oberflächenschichten geeignet, die eine N-Diffusion und gegebenenfalls auch eine C-Diffusion verhindern.In order to avoid any undesirable enrichment of nitrogen in the surface layer, the cage used is preferably provided with a surface coating that impedes N diffusion. A galvanic Ni layer or plating is suitable for this purpose, although this list is only an example. In principle, all surface layers that prevent N diffusion and possibly also C diffusion are suitable.

Insgesamt besteht bei Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens in Verbindung mit der Verwendung von Bauteilen aus unterschiedlichen Materialien die Möglichkeit, die Oberflächenhärte der im Wälzkontakt befindlichen Komponenten auf mindestens 58 HRC einzustellen. Die Korrosionsbeständigkeit eines derart hergestellten Wälzlagers im Salzsprühnebeltest gemäß DIN 50021 beträgt wenigstens 196 Stunden. An den im Wälzkontakt befindlichen Komponenten ist eine Stickstoffanreicherung in der Randzone festzustellen, was der Härte zuträglich ist, und durch die Aufstickung im Rahmen der thermischen Härtung erreicht wird, während der Käfig über die Diffusionsschicht keine Stickstoffanreicherung im Randbereich aufweist, er also nicht spröde wird.Overall, when using the method according to the invention in connection with the use of components made of different materials, there is the possibility of increasing the surface hardness of the components in rolling contact set at least 58 HRC. The corrosion resistance of a roller bearing produced in this way in the salt spray test according to DIN 50021 is at least 196 hours. A nitrogen enrichment in the edge zone can be seen on the components in rolling contact, which is beneficial to the hardness and is achieved by nitriding during thermal hardening, while the cage has no nitrogen enrichment in the edge area via the diffusion layer, i.e. it does not become brittle.

Die Temperaturführung im Rahmen des Härtevorgangs ist primär auf eine Optimierung der Härtung der aufeinander wälzenden Bauteile, hier also der Wälzkörper und das oder der die Laufflächen aufweisenden Bauteile abgestimmt, da diese infolge der Wälzbeanspruchung verschleißbestimmend sind. Im Rahmen der Temperaturbehandlung ist jedoch auch das Käfigmaterial zu berücksichtigen und sicherzustellen, dass dieses während der Härtebehandlung wie beschrieben nicht allzu spröde wird.The temperature control during the hardening process is primarily tailored to optimizing the hardening of the components rolling on one another, in this case the rolling bodies and the components having the running surfaces, since these are wear-determining as a result of the rolling stress. However, as part of the temperature treatment, the cage material must also be taken into account and it must be ensured that it does not become too brittle during the hardening treatment, as described.

Die einzige Figur zeigt ein erfindungsgemäß hergestelltes Wälzlager in Form eines Nadellagers.The only figure shows a roller bearing produced according to the invention in the form of a needle bearing.

In der Figur ist exemplarisch ein erfindungsgemäß hergestelltes Wälzlager, hier in Form eines Nadellagers mit beidseitig umgebördeltem Bord im Längsschnitt gezeigt. Das Wälzlager 1 weist ein zylindrisches Bauteil 2 in Form einer Hülse 3 auf, dessen zylindrische Innenwand die Lauffläche 4 für die Wälzkörper 5, hier in Nadelform, bildet. Die zylindrische Hülse 3 wird in bekannter Weise durch spanlose Formgebung bevorzugt aus einem Kaltband tiefgezogen. Die Wälzkörper 5 sind in einem Käfig 6 aufgenommen.The figure shows an example of a roller bearing produced according to the invention, here in the form of a needle bearing with a rim flanged on both sides, in a longitudinal section. The rolling bearing 1 has a cylindrical component 2 in the form of a sleeve 3, the cylindrical inner wall of which forms the running surface 4 for the rolling elements 5, here in the form of a needle. The cylindrical sleeve 3 is preferably deep-drawn from a cold strip in a known manner by non-cutting shaping. The rolling bodies 5 are accommodated in a cage 6 .

Zur Herstellung des erfindungsgemäßen Wälzlagers 1 wird nun zunächst der Käfig 6 samt der darin gehalterten Wälzkörper als vormontierte Einheit in die Hülse 3, an der beispielsweise zunächst nur der rechte Bördelbund 7 umgeformt wurde, eingeschoben, wonach der linke Bördelbund 8 hergestellt wird, so dass sich insgesamt eine unverlierbare Einheit ergibt. Dies erfolgt alles unter Verwendung noch nicht gehärteter Elemente. Die Wälzkörper 5 bestehen dabei aus einem ferritischen Stahl enthaltend mindestens 0,5 % C und mindestens 13 % Cr, beispielsweise X65Cr13 oder X105CrMo17, wobei diese Aufzählung nicht abschließend ist. Die Hülse 3 besteht aus einem ferritischen Stahl enthaltend weniger als 0,35 % C und mindestens 12 % Cr, beispielsweise X20Cr13 oder X22Cr13, wobei natürlich auch diese Aufzählung nicht abschließend ist. Der Käfig 6 wiederum besteht aus einem ebenfalls weniger als 0,35 % C und mindestens 12 % Cr enthaltenden Stahl, jedoch mit austenitischem Gefüge. Sowohl der Stahl, aus dem die Hülse 3 gefertigt ist, als aus der Stahl, aus dem der Käfig 6 gefertigt ist, können Mo wie auch Mo und Mn als Legierungsbestandteile bis maximal 1 % aufweisen.To produce the rolling bearing 1 according to the invention, the cage 6 together with the rolling elements held therein is first pushed as a preassembled unit into the sleeve 3, on which, for example, initially only the right flanged collar 7 was formed, after which the left flanged collar 8 is produced, so that overall results in a captive unit. This is all done using elements that have not yet been hardened. The rolling bodies 5 consist of a ferritic steel containing at least 0.5% C and at least 13% Cr, for example X65Cr13 or X105CrMo17, this list not being exhaustive. The sleeve 3 consists of a ferritic steel containing less than 0.35% C and at least 12% Cr, for example X20Cr13 or X22Cr13, although of course this list is not exhaustive either. The cage 6 in turn consists of a steel that also contains less than 0.35% C and at least 12% Cr, but with an austenitic structure. Both the steel from which the sleeve 3 is made and the steel from which the cage 6 is made can contain Mo as well as Mo and Mn as alloy components up to a maximum of 1%.

Nach vollständiger Montage des Wälzlagers 1 wird dieses in einem thermischen Härteprozess gehärtet, bevorzugt bei einer Austenitisierungstemperatur zwischen 1000° C und 1200° C bei einem Stickstoffdruck von 0,1 - 3 bar. Dem folgt eine Abschreckung und gegebenenfalls ein kurzer Anlassschritt. Hierdurch werden also sämtliche Bauelemente gleichförmig gehärtet und den gleichen Temperatur- und Atmosphärenbeanspruchungen ausgesetzt. An dieser Stelle ist noch darauf hinzuweisen, dass der Käfig 6 gegebenenfalls eine Oberflächenbeschichtung aufweisen kann, die eine Eindiffusion von Stickstoff aus der Härteatmosphäre unterbindet.After the roller bearing 1 has been fully assembled, it is hardened in a thermal hardening process, preferably at an austenitizing temperature of between 1000° C. and 1200° C. at a nitrogen pressure of 0.1-3 bar. This is followed by a quench and, if necessary, a short tempering step. As a result, all components are hardened uniformly and exposed to the same temperature and atmospheric stresses. At this point, it should also be pointed out that the cage 6 can optionally have a surface coating that prevents nitrogen from diffusing in from the hardening atmosphere.

Das derart gehärtete Wälzlager 1 weist nach Beendigung des Härteschrittes eine Härte von mindestens 58 HRC, gegebenenfalls von mindestens 60 HRC auf bei einer Korrosionsbeständigkeit im Salzsprühnebeltest nach DIN 50021 von wenigstens 196 Stunden.After the end of the hardening step, the roller bearing 1 hardened in this way has a hardness of at least 58 HRC, optionally at least 60 HRC, with a corrosion resistance of at least 196 hours in the salt spray test according to DIN 50021.

An dieser Stelle ist darauf hinzuweisen, dass das dargestellte Nadellager lediglich exemplarischer Natur ist. Selbstverständlich kann jedwede Lagerform im Rahmen des erfindungsgemäßen Verfahrens hergestellt werden, seien es Lager mit anderer Wälzkörperform, nämlich Kugeln oder Tonnen etc. mit zwei separaten Laufringen, als auch anderer Tragrichtung, beispielsweise in Form von Axiallagern.At this point it should be pointed out that the needle roller bearing shown is only an example. Of course, any form of bearing can be produced within the scope of the method according to the invention, be it bearings with a different rolling body shape, namely balls or barrels etc. with two separate races, or other bearing direction, for example in the form of axial bearings.

BezugszeichenlisteReference List

11: Wälzlagerroller bearing
22: Bauteilcomponent
33: Hülsesleeve
44: Laufflächetread
55: Wälzkörperrolling elements
66: KäfigCage
77: Bördelbundflared collar
88th: Bördelbundflared collar

Claims

Method for producing a corrosion-resistant rolling bearing (1) consisting of a plurality of rolling bodies (5) and a number of other rolling bearing elements, comprising a cage (6) which accommodates them, and at least one component (2) on which the rolling bodies (5) run, the rolling bodies ( 5) and other rolling bearing elements to form the rolling bearing (1) are assembled and then the entire roller bearing (1) is thermally hardened, the cage (6) being selected in such a way that it is formed from an austenitic steel containing less than 0.35% C and at least 12% Cr, the rolling bodies being selected in such a way that these are formed from a ferritic steel containing at least 0.5% C and at least 13% Cr, wherein the at least one component (2) is selected in such a way that it consists of a ferritic steel containing less than 0.35% C and at least 12% Cr is formed.

procedure after claim 1 , wherein the roller bearing (1) is hardened at a temperature between 1000°C and 1200°C and a nitrogen pressure of 0.1 - 3 bar with subsequent quenching.

procedure after claim 1 or 2 , wherein the at least one component (2) is selected from a ferritic cold strip.

Method according to one of the preceding claims, in which the cage (6) is selected from an austenitic cold strip.

A method according to any one of the preceding claims, wherein the cage (6) is selected with a surface coating inhibiting N-diffusion.

procedure after claim 5 , wherein the cage (6) is selected with a galvanic nickel layer as a surface coating.

Method according to one of the preceding claims, in which the at least one component (2) is formed by a cylindrical sleeve (3) which is deep-drawn without cutting.

Corrosion-resistant rolling bearing (1), produced by a method according to one of Claims 1 until 7 .

Corrosion-resistant roller bearing (1) according to claim 8 , wherein it is a needle bearing, wherein the at least one component (2) is formed by a cylindrical sleeve (3) having a running surface (4) on its cylindrical inner wall.